Можно ли искусственно создать живое?

Насколько реальным является следующий этап изучения — искусственное создание (синтез) различных биополимеров и их комплексов, т. е. искусственное воспроизведение без участия клетки белков (гормонов и ферментов), нуклеиновых кислот, генов, вирусов? Насколько близки мы к искусственному воспроизведению хотя бы простых форм живого?

Уже синтезирован ряд белковопептидных гормонов (в том числе состоящий из 51 аминокислоты инсулин, регулирующий обмен Сахаров; его недостаток вызывает тяжелое заболевание — диабет). Синтезирован также и первый фермент — рибонуклеаза. При этом в определенном порядке были соединены 124 аминокислоты. Эти синтезы прежде всего важны тем, что убедительно доказали принципиальную приложимость разработанных методов для искусственного получения белков. Большие успехи достигнуты и в искусственном получении нуклеотидов. Короткие полинуклеотиды (содержащие по 3—4 мононуклеотида) удается получать химически, а их «сшивание» для получения длинных поли-нуклеотидов, которые могут играть роль информационных РНК, удается осуществлять вне клетки с помощью выделенных очищенных ферментов. Более того, сочетая химические и ферментативные методы, удалось получить длинный полидезоксинуклеотид (аналог ДНК), который можно рассматривать как первый ген!

Можно ожидать, что в недалеком будущем ученые осуществят синтезы вирусных нуклеиновых кислот и вирусных белков. Тогда можно будет получить искусственно первичные пограничные формы жизни. Еще раньше, вероятно, удастся провести химические или ферментативные изменения строения вирусов. Например, удлинить (или укоротить) на несколько звеньев молекулу вирусной ДНК, что изменит ее биологические свойства. Это может вызвать образование «ослабленных» вирусов, которые можно будет использовать в качестве прививок для создания иммунитета. Но, к сожалению, могут возникнуть новые, еще более опасные вирусы. Если их использовать в качестве новых видов оружия, это приведет к страшным для человечества последствиям.

Изменяя строение ДНК (т. е. генов), можно будет менять природу микроорганизмов, вырабатывающих множество ценных продуктов — витамины, антибиотики, аминокислоты и т. д. В дальнейшем аналогично можно будет, вероятно, направленно менять природу растений и животных. Все эти открытия перспективны для человечества при условии, если они будут использованы в мирных целях.

Конечно, искусственное получение вирусов еще не будет означать синтеза живой клетки, так как у вируса отсутствуют многие признаки живого, в частности способность к автономному обмену веществ. Он может размножаться («жить») только в условиях живой клетки. Искусственно получить полноценную живую клетку (или даже ее упрощенную модель) исключительно сложно: ведь она содержит большое число различных ферментов, нуклеиновых кислот, специальных жироподобных веществ — липидов. Эти липиды входят в состав ряда мембран, отделяющих клетку от наружной среды и изолирующих одни части клеток от других.

Изучение мембран — еще одно важное направление в познании химии живого. Именно мембраны из-за их удивительной избирательной проницаемости обеспечивают саму возможность функционирования клетки. Сейчас уже созданы первые представления о структуре мембран, появились методы регулирования проницаемости мембраны. Например, найдены вещества, под влиянием которых мембраны пропускают ионы калия, но не натрия, разрабатываются общие принципы действия мембраны.

Все перечисленные успехи достигнуты в 1965 — 1972 гг. Можно предполагать, что, дальнейшее развитие исследований в химии живого приведет к открытию новых перспектив в биологии, медицине, сельском хозяйстве, микробиологии.

перейти к началу страницы